一、電機控制器（MCU）硬件在環（HIL）測試系統概述

電機控制器的研發涉及高壓大電流等關鍵要素，因此直接進行電機臺架實驗存在諸多風險。這種方式既需要巨大的設備投資，又需要耗費大量時間和資源。此外，由于電機的種類、轉矩-速度范圍、功率等級和工作場景多樣，傳統的單一電機測試臺架已無法滿足電機控制器型號的測試要求。此外，對于狀態（如電流保護、過載保護）和異常狀態（如傳感器信號干擾）的測試，單純依賴臺架測試難以操作。

因此，為彌補臺架測試的不足，推薦在進行電機控制器的臺架測試之前，優先進行硬件在環（HIL）仿真測試。不僅能夠有效降低實驗風險，還可以避免開發人員頻繁介入測試臺架操作。通過將HIL仿真與臺架測試形成閉環，可以在項目的早期發現問題并進行調整，從而顯著提升測試效率。

二、電機控制器（MCU）硬件在環（HIL）測試系統架構

系統采用Links-RT實時仿真平臺，包括上位機、實時仿真機、故障注入單元和FPGA板卡。實時仿真機選用多核高性能服務器，匹配自研 FPGA板卡，保證仿真設備運行的穩定可靠。電機驅動電路（逆變器）、電機模型及其傳感器模型運行在FPGA芯片上，實現亞微秒級的仿真步長。系統開放模型開發環境，實現模型自定義創建、模型參數在線調整。

三、系統特點

開發環境友好：平臺基于 MATLAB/Simulink開發，開源，白盒交付，方便用戶二次修改。

實時性強：基于FPGA和多核高性能實時仿真機可為控制器的開發、測試、優化提供一個高度現實且安全的仿真環境，可實現亞微秒級的仿真步長。

多場景覆蓋： 系統允許模擬多種工況和異常情況，覆蓋更廣泛的測試場景，驗證控制器在各種情況下的穩定性和魯棒性。

參數優化： 系統開放模型開發環境，可以實現模型自定義創建，實時修改參數并觀察控制器的響應，幫助開發人員找到最佳參數配置，提高控制器性能。

閉環開發： 支持將HIL仿真和臺架測試結合，形成開發閉環，確保控制器在仿真和實際環境中的一致性和穩定性。

四、應用領域

適用于控制器控制主板硬件測試和軟件測試，系統支持硬件電氣故障模擬，注入干擾信號。